红枫湖、百花湖水库底质总磷负荷及其对湖泊富营养化贡献

对红枫湖、百花湖水库沉积物及其磷储量的调查统计,结合近年来两湖频繁发生的水污染事件,研究了红枫湖、百花湖水库沉积物总磷含量分布及其总磷负荷对湖泊富营养化贡献,探讨了红枫湖、百花湖水库沉积物的释磷潜力。结果表明,红枫湖、百花湖沉积物中总磷含量分布由表层到底层进行递减堆积,沉积物已成为两湖近年来湖泊磷富营养化的内源。到2006年红枫湖、百花湖沉积物干重累积量分别为240.7万t、73.78万t,平均总磷含量为0.163%、0.174%,总磷储量已达3 924 t、1 284 t。当外界环境因素推动时,沉积物发生搅动造成磷大量释放,是两湖频繁发生湖泊大面积水华污染事件的主要原因。     

辽河吉林省段干支流沉积物中氮和磷的形态与释放特征

利用化学提取方法测定分析辽河吉林省段干支流沉积物中氮和磷的质量比及形态,并在实验室条件下模拟研究沉积物中氨氮和可溶性磷酸盐的释放过程.结果表明:除杨木水库与支流条子河的沉积物中总磷和总氮质量比较高(1.09~3.00g/kg)外,其他干支流沉积物中的总磷和总氮质量比均较低(0.25~0.70g/kg);氨氮的质量比在杨木水库中下游的沉积物中相对较高(0.044~0.052g/kg);钙结合态磷、有机磷和残渣磷是总磷的主要存在形态,可交换态磷、铝结合态磷和铁结合态磷的质量比较低;酸性条件可促进沉积物释放氨氮和磷酸盐,碱性条件有利于沉积物释放氨氮;释放过程受微生物活动、pH值和溶解氧含量的影响.     

辽河吉林省段干支流沉积物中氮和磷的形态与释放特征

利用化学提取方法测定分析辽河吉林省段干支流沉积物中氮和磷的质量比及形态, 并在实验室条件下模拟研究沉积物中氨氮和可溶性磷酸盐的释放过程. 结果表明： 除杨木水库与支流条子河的沉积物中总磷和总氮质量比较高（1.09~3.00  g/kg）外, 其他干支流沉积物中的总磷和总氮质量比均较低（0.25~0.70 g/kg）; 氨氮的质量比在杨木水库中下游的沉积物中相对较高（0.044~0.052 g/kg）; 钙结合态磷、 有机磷和残渣磷是总磷的主要存在形态, 可交换态磷、 铝结合态磷和铁结合态磷的质量比较低; 酸性条件可促进沉积物释放氨氮和磷[JP2]酸盐, 碱性条件有利于沉积物释放氨氮; 释放过程受微生物活动、 pH值和溶解氧含量的影响.     

福州西湖沉积物磷形态及释磷潜能分析

采用SMT法(standards,measurements and testing harmonized protocol)分析了福州西湖表层沉积物磷的赋存形态和垂直方向溶解性磷质量浓度梯度.结果表明,福州西湖表层沉积物总磷质量比在711～1 654 mg/kg之间,沉积物中以无机磷为主,活性较大的有机磷和铝/铁形态磷的质量分数为70%～90%,表明沉积物具有较大的释放磷潜能;沉积物间隙水与上覆水体之间存在明显的总磷和溶解性磷的质量浓度梯度,在外源磷负荷减少的情况下,溶解性磷将从间隙水扩散到上覆水体,影响福州西湖水体的富营养化水平.     

湖泊沉积物中有机质含量对释放磷的影响

以不同污染程度的贡湖、五里湖沉积物为研究对象,通过释放试验研究了有机质的去除对沉积物磷释放动力学曲线的影响。结果表明,沉积物有机质的去除并没有影响溶解性活性磷(SRP)、溶解性总磷(DTP)和溶解性有机磷(DOP)释放动力学曲线的基本趋势;有机质的去除提高了各沉积物的SRP和DTP的释放量、释放速率,但却降低了DOP的释放量和释放速率,且有机质的去除对污染严重的五里湖沉积物释放磷的影响大于污染较轻的贡湖沉积物的影响。因此不能忽视有机质对磷释放的影响,尤其是重污染的沉积物磷释放。     

新建人工湖沉积物磷形态分布及其影响因素实验

通过采用连续分级提取法研究了某新建人工湖沉积物磷的形态分布,并研究了环境因素（溶解氧、温度、pH值和光照）对人工湖中的沉积物磷的影响。结果表明新建人工湖沉积物中无机磷含量在总磷中占绝对优势,其中“活性磷”占总磷的12.0%~15.1%,其质量浓度分布为：缓流区>出湖口>湖心区>入湖口>滞流区;有机磷含量占总磷的3.4%～8.5%,其质量浓度分布为：出湖口>湖心区>滞流区>缓流区>入湖口。新建人工湖中的沉积物磷表现出先吸附后释放的规律;较高的温度和pH以及较低的溶解氧都会促进沉积物中磷的释放,且磷的释放量在无光照下明显高于有光照。     

微生物对杜塘水库沉积物磷释放的影响研究

以杜塘水库大坝断面的沉积物为对象,通过对上覆水-沉积物界面的好氧/厌氧连续培养模拟实验,比较灭菌与非灭菌条件下,上覆水中溶解性无机磷、溶解性铁等离子的质量浓度变化,并分析培养前后沉积物中各形态磷以及与磷循环相关微生物的变化,研究微生物对磷释放的影响.结果表明,有氧条件下,沉积物主要在微生物的矿化作用下释放磷,而厌氧条件下,沉积物主要通过微生物还原沉积物中铁来促进磷的释放,微生物对沉积物磷的内源释放具有重要的影响;沉积物中有机磷和铁/铝结合形态磷是沉积物中较容易释放的组分;对培养前后异养好氧菌、有机解磷菌、无机解磷菌的数量进行了比较,发现培养条件下各种细菌明显增多,证实了沉积物中与磷循环相关微生物的存在以及对磷元素释放的可能影响.     

物理扰动等环境因素对底泥磷释放的影响

以总磷、溶解性总磷、正磷酸盐含量等3个指标研究了物理扰动、微生物活性、温度和培养时间等4种环境因素对富营养化河道底泥磷释放的影响.结果表明,环境因素对水体总磷变化的影响效果明显,而对另外两种形态的磷影响较小.对各种处理及其交互作用的差异显著性分析表明,4种环境因素对底泥磷释放影响作用的大小依次为:物理扰动、培养时间、微生物活性、温度,温度主要通过影响微生物活性间接作用于底泥磷释放过程.     

太湖宜溧河和西苕溪干流沉积物中形态磷分布特征

分析了太湖宜溧河和西苕溪干流沉0～10 cm积物和0～20cm间隙水中形态磷含量及其分布.结果表明,表层0～2 cm沉积物中总磷含量水平在1208.0～2669.6μg/g之间,是太湖湖体沉积物总磷含量均值的2.12～4.77倍,其中有机磷占总磷含量的65.83%～85.96%.对磷的空间分布规律分析表明,宜溧河沉积物中总磷含量比西苕溪高49.6%,反映了宜溧河磷污染较西苕溪严重,城市化和化学农业的发展对河底沉积物磷污染有重要影响)沉积物中无机磷主要以铁结合磷(Fe-P)和钙结合磷(Ca-P)为主.沉积物中Fe-P含量明显偏低的现象与沉积物有机物含量较高和缺氧有关.入湖河流沉积物也是太湖磷输入的来源之一.     

环境因子对晋阳湖沉积物磷释放的影响

以太原市晋阳湖为研究对象,采集湖中心水样及沉积物,分析了环境因子(水动力、pH、温度)对沉积物内源磷释放特征的影响及原因.结果表明,在设定的pH内(5.5,7.0,8.0,11.0),随着pH的升高,沉积物内源磷释放量增加.温度对内源磷的释放也有影响,当环境温度较低时,沉积物向上覆水体中磷释放量比较小;随着环境温度的不断升高,沉积物释磷量显著增加.通过搅动促使沉积物再悬浮,促进了沉积物中的磷释放,加速了沉积物间隙水中磷的扩散,从而增加了磷的释放.     

碳源种类对生活污水磷酸盐生物还原系统磷形态转化的影响

研究考察了碳源种类葡萄糖、甲醇、乙酸钠、淀粉对磷酸盐生物还原系统除磷效能及磷形态转化的影响.试验结果表明,碳源种类对磷酸盐生物还原系统除磷效能有影响,以葡萄糖为碳源,系统每天外源磷的去除量42.05 mg,明显高于其他3种碳源;以葡萄糖为碳源时,系统污泥中无机磷(Inorg-P)主体成分铁铝结合态磷(NaOH-P)和可还原水溶性磷(BD-P)的转化量较高,为每克干污泥1.67 mg,后续惰性磷(NaOH85-P)转化量较高,整个磷转化过程向着磷酸盐还原茵可利用活性磷发展;以淀粉为碳源时,系统污泥中有机磷(Org-P)转化量最低为每克干污泥2.86 mg,成为整个磷转化过程的限制性步骤;以甲醇和乙酸钠为碳源时,系统污泥中NaOH85-P转化量较低,BD-P难以转化,成为整个磷转化过程的限制性步骤.     

沉积物团聚体稳定性和总磷释放特征

沉积物内源磷释放会对水体造成二次污染,研究表明沉积物团聚体的稳定性与水体污染关系密切。以秦淮河石头城的沉积物为研究对象,探究沉积物总磷释放与团聚体稳定性的关系以及影响总磷释放和团聚度的因素。结果表明,不同pH值的上覆水,沉积物总磷释放浓度最大可达0.91 mg·L-1,一定时间内团聚度下降最大幅度为27.27%;沉积物有机质含量越高（1.0%）,总磷释放浓度和团聚度最大下降幅度越小（分别为1.48 mg·L-1和62.84%）,;扰动强度越大（200 r·min-1）,总磷释放浓度和团聚度下降最大幅度越大（分别为2.32 mg·L-1和65.23%）。颗粒内扩散模型和Boxlucasl模型的拟合结果表明沉积物释放总磷过程中,总磷释放量越大,团聚度越小;颗粒物理吸附-解吸作用比沉积物颗粒的扩散作用强;有机质在沉积物释放总磷过程中起着重要作用,且对沉积物团聚度有着重大影响。     

厌氧池中pH值对生物除磷的影响

分析在A/O工艺下,从其机理和现场运行,研究pH值对生物除磷影响.研究发现,厌氧条件下,pH值在6.0到7.5时,随着pH值增加,液相中磷质量浓度也增加.pH值为7.5时,磷质量浓度达到最高.随后pH增加,磷质量浓度随着下降.如果一部分污泥回流到初沉池进行水解酸化,厌氧池pH值降低有助于磷的有效释放.     

不同水生植物对系统中磷分配的影响

对磷在不同的水生植物系统中的重新分配进行了研究。结果表明,浮水植物（青萍和紫萍）吸收的磷主要来自于上覆水,而沉水植物（黑藻和水花生）吸收的磷直接来自于沉积物。沉积物中的解磷细菌促进了沉积物中的磷向上覆水中释放,从而降低了沉积物中的总磷含量。不同的水生植物处理系统中,沉积物微生物生物量及解磷细菌的数量均有差异,且沉积物的磷含量与解磷菌的数量呈现出一种负相关关系。     

水坝拦截对新安江沉积物中磷、氮形态的影响

以新安江水库及其相关河段为研究对象, 对沿程上游河段、库区河段、中心库区及坝后河段沉积物中的磷、氮地球化学形态、含量及分布特征进行了研究. 结果表明: 受上游颗粒物的沉积作用和水产养殖的影响, 库区河段的总磷(total phosphorus, TP)、总氮(total nitrogen, TN)分别比上游河段增加了37.3%, 34.2%. 受到大坝的拦截作用, 库区和坝后河段中的磷、氮含量明显降低, 坝后沉积物中的TP, TN分别比坝前降低了39.5%, 74.1%. 在磷的各形态中,钙结合磷(Ca-P)(13.8%∽31.9%)和铁结合磷(Fe-P)(11.5%∽26.2%)在TP中所占比例仅次于有机磷(organic phosphorus, OP)(48%∽69%). 受水库蓄水顶托的作用, 大量沉积的有机磷逐渐矿化降解, 并向铁结合磷转化, 导致坝前、坝后沉积物中的磷形态组成发生了明显改变. 有机氮(organic nitrogen, ON)为TN的主要形态, 在上游河段中ON含量较低, 但在库区河段迅速升高, 而在下游河段迅速降低, 而氨氮(NH⁺₄ -N)含量变化较小. 研究结果表明, 水库对磷、氮具有明显的拦截效应, 并改变了营养元素之间的化学计量比.     

水环境中营养盐磷在生物膜上吸附热力学研究

营养盐磷是浮游藻类生长繁殖乃至水体发生富营养化的最重要的限制性元素之一,受到水环境中生物膜的强烈吸附作用,探究生物膜对磷的吸附特性对水环境治理有着重要意义.采集天然水体中的生物膜吸附不同初始浓度的正磷酸盐溶液,并分析了多种环境因素对吸附作用的影响,研究了天然水体生物膜吸附磷的热力学特征,获得了多种环境因素影响下的吸附等温线.研究结果表明,天然水体生物膜吸附磷的热力学特征符合Langmuir模型;温度和振荡速率能显著影响生物膜对磷的吸附作用,25~30℃为最佳吸附温度,振荡速率越大,饱和平衡吸附量越大;pH对吸附的影响主要表现为在碱性条件下天然水体中生成的絮状体的间接作用;磷负荷是影响平衡吸附率和单位干质量生物膜平衡吸附量的主要因素,磷的总质量和生物膜的总用量是影响总吸附量的主要因素.     

青藏高原典型湖泊湖岸带表层沉积物碳、氮、磷分析

在青藏高原地区的尕海、纳木错和羊卓雍错3个湖区的典型湖泊湖岸带采集表层沉积物,测定总有机碳、总氮、总磷含量,分析营养元素间的原子比.结果显示:7处湖岸带表层沉积物有机碳含量介于1.19～46.84g/kg之间,其中尕海糊区的果茫滩最高;总氮含量介于0.26～10.84g/kg之间,尕海最高;总磷含量介于0.05～0.38g/kg之间,尕海最高;纳木错有机碳、总氮、总磷含量均为最低.湖岸带表层沉积物C/N的最大值和最小值均出现在尕海湖区,分别是尕海湖区果芒滩的19.04和尕海湖区尕海的2.85,其他两个湖区的值均在5～10之间;C/P均大于60;N/P值介于8.75～63.17之间;纳木错湖区的N/P和C/P均低于另外两个湖区.可以认为:磷是3个湖区潜在的营养限制因子;尕海存在外源氮输入;果芒滩沉积物有机质主要来源为陆生和水生维管束植物碎屑混合物,纳木错湖区和羊卓雍错湖区则为湖泊自生的水生生物碎屑混合物.     

不同密度人工水草对氮、磷去除效果研究

污水处理厂出水作为城市公园景观用水,已成为我国北方缺水城市的通遍做法。由于污水处理厂出水中氮、磷含量相对较高,景观水体极易发生富营养化。本实验利用碳纤维人工水草作为生态基形成生物膜,对景观水体进行脱氮除磷处理效果进行研究。试验共布设2株/m~2、4株/m~2、10株/m~2、16株/m~2、20株/m~2 5种水草密度,通过SPSS进行方差分析,结果显示不同密度人工水草对氮,磷去除效果存在差异,明4株/m~2、10株/m~2,20株/m~2对总氮、氨氮、溶解性磷酸盐具有显著去除效果,对总磷去除效果不明显。叶绿素a浓度与氮、磷去除率呈正相关,表明在流动水体中藻类优势群落的形成对微生物膜快速形成以及污染物的去除有重要影响。